CN206075091U - 一种预约开关机器的电路装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种预约开关机器的电路装置，包括：触摸控制板，包括一导电材料，所述导电材料用于将手指所携带的静电电能导入到PCB敷铜区，配合电容来收集和释放电能，并通过容性触摸感应器IC实现高低电平的转换；交流继电器，根据所述触摸控制板输出的高低电平进行开关动作；所述交流继电器一端连接市电中的火线，另一端连接开关电源；所述开关电源同时连接市电中的零线和地线；蓄电池，与所述触摸控制板相连，为其提供电能；预约开关机控制板，与所述触摸控制板、所述交流继电器和所述开关电源相连，所述开关电源为所述预约开关机控制板和所述交流继电器提供电能；受控子单元设备，与所述开关电源连接，利用所述开关电源提供的电能进行做功。

Description

一种预约开关机器的电路装置

技术领域

本实用新型涉及微电子供电控制技术领域，特别涉及GPC全自动凝胶净化-定量浓缩样品前处理平台上的供电技术。

背景技术

全自动凝胶净化-定量浓缩样品前处理平台，可提供样品前处理整体解决方案。使用该套系统可将传统样品前处理过程中的样品转移、浓缩、溶剂体系转换、定容、GPC净化，净化后浓缩等诸多繁琐步骤统一在该套样品前处理平台上，全自动完成样品预浓缩-GPC净化-浓缩定容的一体化过程，最终样品直接收集到HPLC/GC小瓶中，直接进行后续的分析检测。

整个实验过程的样品进样，浓缩定容，净化等过程分为多个控制模块，每个模块独立控制启动与关机，操作过程繁琐，很差的人机交互体验；并且，在实验过程中需要安排特定的实验人员进行值守，影响工作效率，不能合理安排布置实验室人力资源与物力资源。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述缺陷，提供一种能够实现简单稳定的人机交互控制、提高工作效率、降低时间成本与资源浪费的预约开关机器的电路装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种预约开关机器的电路装置，包括：

触摸控制板，包括一导电材料，所述导电材料用于将手指所携带的静电电能导入到PCB敷铜区，配合电容来收集和释放电能，并通过容性触摸感应器IC实现高低电平的转换；

交流继电器，其控制端与所述触摸控制板以及预约开关机控制板相连，根据所述触摸控制板输出的高低电平进行开关动作；所述交流继电器一端连接市电中的火线，另一端连接开关电源，使得当所述交流继电器处于导通状态时，由市电为所述开关电源供电；所述开关电源同时连接市电中的零线和地线；

蓄电池，与所述触摸控制板相连，为其提供电能；

预约开关机控制板，与所述触摸控制板、所述交流继电器和所述开关电源相连，所述开关电源用于为所述预约开关机控制板和所述交流继电器提供工作时的电能；

受控子单元设备，与所述开关电源连接，利用所述开关电源提供的电能进行做功。

根据本实用新型提出的预约开关机器的电路装置，所述蓄电池为9V干电池。

根据本实用新型提出的预约开关机器的电路装置，所述交流继电器采用固态继电器，以DC3V-23V作为控制电压输入，控制AC24V-440V，50/60HZ，20A的输出电压。

根据本实用新型提出的预约开关机器的电路装置，所述触摸控制板包括：

铺铜区，为PCB印制电路板的一部分，有机玻璃板贴合于所述铺铜区；

容性触摸感应器IC，与所述触摸控制板上的铺铜区电性相连，用于根据采集到的手指静电控制所述交流继电器的开关动作；同时所述容性触摸感应器IC通过信号接口中的电源、地线与干电池相连，信号输出端、地线与所述预约开关机控制板及交流继电器控制端相连；

信号接口，与所述预约开关机控制板及交流继电器控制端相连，包括电源、信号输出端和地线；

电荷收集电容，连接在所述容性触摸感应器IC和所述地线之间，用于储存静电电荷。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型应用控制系统使用一键式开关机控制，控制简单，减少多次开关机启动所有模块的重复动作，提高工作效率。

(2)由一个触摸开关代替多个机械开关，简化了内部电路线路连接，减少开关的使用数量，可提高整机的可靠性与稳定性，降低了物料成本。此外触摸开关还有以下几个优点：

预约实验方法运行时间，可以合理安排实验人员的工作时间和实验室的内部资源。无需操作人员值守，可以实现过夜运行，无需人工干预；

预约关机，实验完成后，自动保存实验运行结果，自动断电关机。无需人工等待关机。避免因长时间开机造成各个部件的损耗，维护仪器各个功能模块的性能，提高仪器的使用寿命，节约减排，具有一定的环保意义；

触摸面板相对于机械开关，更加坚固，耐磨损，因此使用寿命相对更长；

因为其由弱电控制强电，并且电路均封装在仪器内部，故其绝缘性能更好，有利于保护使用者的人身安全；

隔尘，隔水。由于我们化学分析仪器的特殊性，难免会与各种溶液打交道，相对于机械开关，触摸开关可以保证仪器在更为复杂的环境中进行工作而不会发生故障。

(3)本实用新型应用控制系统，关机延时的功能，可以防止误触发关机，影响样品处理进程与分析结果。

(4)本实用新型应用控制系统控制控制对象具有可扩展性，在满足市电功率及固态继电器导通时所允许通过电流允许的情况下，可扩展后级受控应用模块为多个，不需要增加任何控制器件。

附图说明

图1为本实用新型的预约开关机器的电路装置一具体实施例的电路结构图；

图2为本实用新型中的触控控制板的结构示意图。

附图标记说明：1-火线；2-零线；3-地线；4-交流继电器；5-触摸控制板；6-9V干电池；7-预约开关机控制板；8-客户端；9-开关电源；10-各受控子单元设备；51-铺铜区；52-有机玻璃板；54-触摸感应芯片；55-信号接口；56-电荷收集电容。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的预约开关机器的电路装置能够用于控制以下模块，例如：自动进样器、定量浓缩模块、注射泵模块、阀系统模块、泵模块、检测器模块、通信模块等。请参阅图1，为本实用新型一具体实施例的电路结构图。本实用新型包括交流继电器4，触摸控制板5，9V干电池6，预约开关机控制板7，客户端8(通常为运行平台为电脑或者工控机的上位机软件)，开关电源9以及受控子单元设备10。

其中触摸控制板5是在手指触摸控制面板时，通过导电材料将手指所携带静电电能导入到PCB敷铜区(此敷铜区阻焊层开窗)，配合一个电容和电容传感IC及相关外围电路，收集和释放电能，以实现高低电平的转换。具体过程为，当手指触摸开关面板时，该模块输出5V高电平；当手指离开触摸开关面板时，该模块输出0V低电平。

交流继电器4采用固态继电器，DC 3V-23V作为控制电压输入，控制AC24V-440V50/60HZ 20A的输出；交流继电器4在触控控制板的作用下进行开关动作。触控控制板的具体结构如图2所示，其中触摸板的铺铜区51及其连接线用于采集手指静电。有机玻璃板52与铺铜区51粘结，其厚度在5mm之内。通常情况下铺铜区51和有机玻璃板52位于触摸板PCB的背面，可使铺铜区51与有机玻璃板52(通常是设备的外观面板)有效贴合，而不会受到其他元器件的干扰。触摸感应芯片54用于采集处理静电，然后输出高低电平，用来控制交流继电器和给单片机控制器发送信号，具体应用选型可为SC04A。信号接口55从上到下的三个接点分别是电源，信号输出端，地线。充电电容56连接在微控制器54和地线之间。

预约开关机控制板7用于实现一键式开关机功能及配合客户端实现应用试验预约功能，一键式开机是指通过预约开关机控制板7控制部分外围电路实现瞬间接替以干电池6为开关电源9的触摸控制板5给继电器4供电，维持整个系统市电的良好导通；一键式关机是指当整机工作结束后，如果客户没有选择预约关机，同样也可以通过触摸控制板5进行系统的关机断电。具体工作过程如下：

开机时，手指轻触触摸控制板5，触摸控制板5输出5V高电平，该高电平直接送到继电器4的DC端，继电器4导通瞬间，市电供给后级开关电源9供电，进而开关电源9为预约开关机控制板7提供电能。通过内部程序及预约开关机控制板7的外围电路控制，在手指离开触摸控制板5的瞬间迅速接替触摸控制板5，对交流继电器4持续进行供电，维持整个系统的工作。

需要关机时，手指再次接触触摸控制板5并且持续几秒，当听到预约开关机控制板7上蜂鸣器鸣响一声后，手指离开触摸控制板5，完成整机的关机动作。关机的原理是这样的：预约开关机控制板7上面集成一块由运算放大器构成的比较器，正输入端接触摸按键输出端，负输入端接单片机供电电源3.3V，输出端接到预约开关机控制板7的某个IO引脚。当手指没有接触触摸面板时，交流继电器4由预约开关机控制板7控制导通,这时比较器输出是低电平；当手指接触触摸控制板5时，触摸控制板5输出的5V在输入到交流继电器4的同时，也输入到比较器与负输入端3.3V相比较，此时比较器输出高电平。通过预约开关机控制板7上的微处理器计算，延时几秒后，切断对交流继电器4的控制，在听到蜂鸣器鸣响后，最终再切断触摸控制板5对交流继电器4的供电，实现关机的目的。关机的几秒延时是为了保证整机工作的稳定性，避免整个样品在处理的过程中由于外界因素误触发，造成样品在某个处理环节被终止，影响样品处理进程和样品分析结果。蜂鸣器的鸣响是手指可以离开触摸控制板5的提示音。

开关电源9选用市电220V 50HZ电源作为输入。输出中24V电压供给到预约开关机控制板7。关于开关电源9可以根据后级受控子单元设备10所需要的电压及功耗选用多个或者一个，为各应用模块提供所需的工作条件。前提是所有的开关电源9都必须接在交流继电器4的常开触点一侧。否则通过该开关电源9提供电能的受控子单元设备10将不受到一键开关机控制系统的控制。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种预约开关机器的电路装置，其特征在于，包括：

触摸控制板，包括一导电材料，所述导电材料用于将手指所携带的静电电能导入到PCB敷铜区，配合电容来收集和释放电能，并通过容性触摸感应器IC实现高低电平的转换；

交流继电器，其控制端与所述触摸控制板以及预约开关机控制板相连，根据所述触摸控制板输出的高低电平进行开关动作；所述交流继电器一端连接市电中的火线，另一端连接开关电源，使得当所述交流继电器处于导通状态时，由市电为所述开关电源供电；所述开关电源同时连接市电中的零线和地线；

蓄电池，与所述触摸控制板相连，为其提供电能；

预约开关机控制板，与所述触摸控制板、所述交流继电器和所述开关电源相连，所述开关电源用于为所述预约开关机控制板和所述交流继电器提供工作时的电能；

受控子单元设备，与所述开关电源连接，利用所述开关电源提供的电能进行做功。

2.根据权利要求1所述的预约开关机器的电路装置，其特征在于，所述蓄电池为9V干电池。

3.根据权利要求2所述的预约开关机器的电路装置，其特征在于，所述交流继电器采用固态继电器，以DC3V-23V作为控制电压输入，控制AC24V-440V，50/60HZ，20A的输出电压。

4.根据权利要求1所述的预约开关机器的电路装置，其特征在于，所述触摸控制板包括：

铺铜区，为PCB印制电路板的一部分，有机玻璃板贴合于所述铺铜区；

容性触摸感应器IC，与所述触摸控制板上的铺铜区电性相连，用于根据采集到的手指静电控制所述交流继电器的开关动作；同时所述容性触摸感应器IC通过信号接口中的电源、地线与干电池相连，信号输出端、地线与所述预约开关机控制板及交流继电器控制端相连；

信号接口，与所述预约开关机控制板及交流继电器控制端相连，包括电源、信号输出端和地线；

电荷收集电容，连接在所述容性触摸感应器IC和所述地线之间，用于储存静电电荷。